(57)【要約】  ＬＮＧプラントは、圧縮トレイン（１００）と、さらなる圧縮トレイン（２００）とを含み、たとえば、３サイクルの純冷媒の液化技術または複数サイクルの純冷媒と混合冷媒の液化技術を有利に実施することができる。圧縮トレイン（１００）は、第１および第２のセットの軸方向圧縮段（３２１，３２２，３２３）と、１つの主入口（３０１）と、１つの主出口（３０２）と、１つの補助入口（３０３）および／または１つの補助出口とを含み、補助入口（３０３）を通って圧縮機（１３０）に入る流体は、実質的に半径方向から実質的に軸方向に方向転換され、および／または補助出口を通って圧縮機（１３０）から出る流体は、実質的に軸方向から実質的に半径方向に方向転換される。さらなる圧縮トレイン（２００）は、遠心式であり、シュラウドが付いていない第１のセットのインペラ（４１１，４１２）と、遠心式であり、シュラウドが付いている第２のセットのインペラ（４２１，４２２，４２３）とを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮トレイン（１００）を含むＬＮＧプラントであって、
前記圧縮トレイン（１００）は、エンジン（１１０）と、前記エンジン（１１０）によって駆動される圧縮機（１３０）とを含み、前記圧縮機（１３０）は、軸流圧縮機であり、第１のセットの軸方向圧縮段（３１１，３１２）と、前記第１のセットの軸方向圧縮段（３１１，３１２）の下流に配置された第２のセットの軸方向圧縮段（３２１，３２２，３２３）とを含み、
少なくとも前記第１のセットおよび前記第２のセットの軸方向圧縮段（３１１，３１２，３２１，３２２，３２３）は、１つのケース（３００）内に収容され、
前記圧縮機（１３０）は、
前記第１のセットの軸方向圧縮段（３１１，３１２）の上流に配置された１つの主入口（３０１）と、
前記第２のセットの軸方向圧縮段（３２１，３２２，３２３）の下流に配置された１つの主出口（３０２）と、
前記第１のセットの軸方向圧縮段（３１１，３１２）の下流および前記第２のセットの軸方向圧縮段（３２１，３２２，３２３）の上流に配置された少なくとも１つの補助入口（３０３）および／または少なくとも１つの補助出口とを含み、
前記圧縮機（１３０）は、前記補助入口（３０３）を通って前記圧縮機（１３０）に入る流体が実質的に半径方向から実質的に軸方向に方向転換されるように、および／または前記補助出口を通って前記圧縮機（１３０）から出る流体が実質的に軸方向から実質的に半径方向に方向転換されるように構成され、
前記ＬＮＧプラントは、さらなる圧縮トレイン（２００）をさらに含み、前記さらなる圧縮トレイン（２００）は、さらなるエンジン（２１０）と、前記さらなるエンジン（２１０）によって駆動されるさらなる圧縮機（２３０）とを含み、前記さらなる圧縮機（２３０）は、遠心圧縮機であり、第１のセットのインペラ（４１１，４１２）と、前記第１のセットのインペラ（４１１，４１２）の下流または上流に配置された第２のセットのインペラ（４２１，４２２，４２３）とを含み、
前記第１のセットのインペラ（４１１，４１２）は、遠心式であり、シュラウドが付いておらず、
前記第２のセットのインペラ（４２１，４２２，４２３）は、遠心式であり、シュラウドが付いており、
少なくとも前記第１のセットおよび前記第２のセットのインペラ（４１１，４１２，４２１，４２２，４２３）は、１つのケース（４００）内に収容され、
前記第１のセットおよび前記第２のセットのインペラ（４１１，４１２，４２１，４２２，４２３）は、機械的接続（４３０，４４０）によって互いに結合される、ＬＮＧプラント。
【請求項２】
前記流体が、前記補助入口（３０３）／出口の外側（３０３Ａ）から前記補助入口（３０３）／出口の内側（３０３Ｃ）に延びる中間経路（３０３Ｂ）によって方向転換される、請求項１に記載のＬＮＧプラント。
【請求項３】
前記エンジン（１１０）が、電気モータまたは蒸気タービンもしくはガスタービン、特に航空転用ガスタービンである、請求項１または２に記載のＬＮＧプラント。
【請求項４】
前記エンジン（１１０）および前記圧縮機（１３０）が、直接またはギアトレイン１２０によって接続される、請求項１または２または３に記載のＬＮＧプラント。
【請求項５】
前記圧縮トレイン（１００）が、第１の圧縮トレイン（６１０）であり、プロパンを圧縮するように配置され、前記さらなる圧縮トレイン（２００）が、第２の圧縮トレイン（６２０）であり、メタンを圧縮するように配置され、エチレンまたはエタンを圧縮するように配置された第３の圧縮トレイン（６３０）をさらに含み、前記第１の圧縮トレイン（６１０）、前記第２の圧縮トレイン（６２０）および前記第３の圧縮トレイン（６３０）が、気体天然ガスの流れ（６０１）を液体天然ガスの流れ（６０２）に液化するように協働する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＬＮＧプラント（６００）。
【請求項６】
前記圧縮トレイン（１００）が、第１の圧縮トレイン（６１０）であり、プロパンを圧縮するように配置され、前記さらなる圧縮トレイン（２００）が、第２の圧縮トレイン（６２０）であり、エチレンまたはエタンを圧縮するように配置され、メタンを圧縮するように配置された第３の圧縮トレイン（６３０）をさらに含み、前記第１の圧縮トレイン（６１０）、前記第２の圧縮トレイン（６２０）および前記第３の圧縮トレイン（６３０）が、気体天然ガスの流れ（６０１）を液体天然ガスの流れ（６０２）に液化するように協働する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＬＮＧプラント。
【請求項７】
前記第３の圧縮トレイン（６３０）が、少なくとも１つの遠心圧縮機（６３０）を含む、請求項５または６に記載のＬＮＧプラント。
【請求項８】
前記第３のトレイン（６３０）の前記少なくとも１つの遠心圧縮機（６３０）が、第１のセットのインペラ（４１１，４１２）と、前記第１のセットのインペラ（４１１，４１２）の下流または上流に配置された第２のセットのインペラ（４２１，４２２，４２３）とを含み、
前記第１のセットのインペラ（４１１，４１２）が、遠心式であり、シュラウドが付いておらず、
前記第２のセットのインペラ（４２１，４２２，４２３）が、遠心式であり、シュラウドが付いており、
少なくとも前記第１のセットおよび前記第２のセットのインペラ（４１１，４１２，４２１，４２２，４２３）が、１つのケース（４００）内に収容され、
前記第１のセットおよび前記第２のセットのインペラ（４１１，４１２，４２１，４２２，４２３）が、機械的接続（４３０，４４０）によって互いに結合される、請求項７に記載のＬＮＧプラント。
【請求項９】
前記圧縮トレイン（１００）が、第１の圧縮トレイン（５１０）であり、プロパンを圧縮するように配置され、前記さらなる圧縮トレイン（２００）が、第２の圧縮トレイン（５２０）であり、混合冷媒を圧縮するように配置され、前記第１の圧縮トレイン（５１０）および前記第２の圧縮トレイン（５２０）が、気体天然ガスの流れ（５０１）を液体天然ガスの流れ（５０２）に液化するように協働する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＬＮＧプラント（５００）。
【請求項１０】
前記圧縮トレイン（１００）が、第１の圧縮トレイン（５１０）であり、プロパンを圧縮するように配置され、前記さらなる圧縮トレイン（２００）が、第２の圧縮トレイン（５２０）であり、混合冷媒を圧縮するように配置され、窒素を圧縮するように配置された第４の圧縮トレインをさらに含み、前記第１の圧縮トレイン（５１０）、前記第２の圧縮トレイン（５２０）および前記第４の圧縮トレインが、天然ガスの流れ（５０１）を液化するように協働する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＬＮＧプラント。
【請求項１１】
前記第４の圧縮トレインが、少なくとも１つの遠心圧縮機を含む、請求項１０に記載のＬＮＧプラント。
【請求項１２】
前記第４のトレインの前記少なくとも１つの遠心圧縮機が、第１のセットのインペラ（４１１，４１２）と、前記第１のセットのインペラ（４１１，４１２）の下流または上流に配置された第２のセットのインペラ（４２１，４２２，４２３）とを含み、
前記第１のセットのインペラ（４１１，４１２）が、遠心式であり、シュラウドが付いておらず、
前記第２のセットのインペラ（４２１，４２２，４２３）が、遠心式であり、シュラウドが付いており、
少なくとも前記第１のセットおよび前記第２のセットのインペラ（４１１，４１２，４２１，４２２，４２３）が、１つのケース（４００）内に収容され、
前記第１のセットおよび前記第２のセットのインペラ（４１１，４１２，４２１，４２２，４２３）が、機械的接続（４３０，４４０）によって互いに結合される、請求項１１に記載のＬＮＧプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される主題の実施形態は、軸流圧縮機および遠心圧縮機を含むＬＮＧ［＝液化天然ガス］プラントに対応する。
【背景技術】
【０００２】
「石油およびガス」の分野、すなわち石油および／またはガスの探査、生産、貯蔵、精製および分配のための機械およびプラントにおいて、改善された解決策が常に求められている。
【０００３】
改善は、たとえば、機械の構造および／または動作、機械の接続、または機械の組み合わせ（たとえば、機械列）から派生し得る。
【０００４】
改善は、たとえば、効率の増加および／または損失の減少、生産の増加および／または廃棄物の減少、機能の増加、コストの削減、サイズおよび／またはフットプリントの縮小を含み得る。
【０００５】
「石油およびガス」の分野では、２つの主要なＬＮＧプロセスが知られている。
【０００６】
−Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｉｎｃ．が設計したＣ３−ＭＲプロセス（したがって、単に「ＡＰＣＩ」と呼ばれることもある）；このプロセスは、純冷媒（「Ｃ３」）、すなわちプロパン、ならびに混合冷媒（「ＭＲ」）、すなわち典型的にはプロパン、エチレン、およびメタンの混合物を使用する；このプロセスは、２サイクル（１つ）の純冷媒および（１つの）混合冷媒の液化技術である。
【０００７】
−Ｃｏｎｏｃｏ  Ｐｈｉｌｌｉｐｓが設計したカスケードプロセス（したがって、単に「ＣＰＯＣ」と呼ばれることもある）；このプロセスは、３つの純冷媒、すなわち典型的にはプロパン、エチレンまたはエタン、およびメタンを使用する；このプロセスは、３サイクル（３つ）の純冷媒の液化技術である。
【０００８】
さらなるＬＮＧプロセスは、「石油およびガス」の分野では「ＡＰ−Ｘ」として知られている；このプロセスは、２つの純冷媒、すなわちプロパンおよび窒素、ならびに混合冷媒、すなわち典型的にはプロパン、エチレン、およびメタンの混合物を使用する；このプロセスは、３サイクル（２つ）の純冷媒および（１つの）混合冷媒の液化技術である；このプロセスは、「ＡＰＣＩ」プロセスの発展形である。
【０００９】
「純冷媒」という表現は、実際には、冷媒中の１つの物質が優勢（たとえば、少なくとも９０％または９５％または９８％）であることを意味することに留意されたい；物質は、化学化合物（たとえば、プロパン、エタン、エチレン、メタン）または化学元素（たとえば、窒素）であってもよい。
【００１０】
これらの既知のプロセスは、プロセスの点で既に最適化されているが、特に、ＬＮＧプラントで使用される機械の数および／または機械のフットプリントの点で改善が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開２０１３／１８２４９２号
【発明の概要】
【００１２】
本明細書に開示される主題の実施形態は、ＬＮＧプラントに関する。
【００１３】
そのような実施形態によれば、ＬＮＧプラントは、圧縮トレインと、さらなる圧縮トレインとを含む。圧縮トレインは、エンジンと、エンジンによって駆動される圧縮機とを含み、圧縮機は、軸流圧縮機であり、第１のセットの軸方向圧縮段と、第１のセットの軸方向圧縮段の下流に配置された第２のセットの軸方向圧縮段とを含み、少なくとも第１のセットおよび第２のセットの軸方向圧縮段は、１つのケース内に収容され、圧縮機は、第１のセットの軸方向圧縮段の上流に配置された１つの主入口と、第２のセットの軸方向圧縮段の下流に配置された１つの主出口と、第１のセットの軸方向圧縮段の下流および第２のセットの軸方向圧縮段の上流に配置された少なくとも１つの補助入口および／または少なくとも１つの出口とを含み、圧縮機は、補助入口を通って圧縮機に入る流体が実質的に半径方向から実質的に軸方向に方向転換されるように、および／または補助出口を通って圧縮機から出る流体が実質的に軸方向から実質的に半径方向に方向転換されるように構成される。さらなる圧縮トレインは、さらなるエンジンと、さらなるエンジンによって駆動されるさらなる圧縮機とを含み、さらなる圧縮機は、遠心圧縮機であり、第１のセットのインペラと、第１のセットのインペラの下流または上流に配置された第２のセットのインペラとを含み、第１のセットのインペラは、遠心式であり、シュラウドが付いておらず、第２のセットのインペラは、遠心式であり、シュラウドが付いており、少なくとも第１のセットおよび第２のセットのインペラは、１つのケース内に収容され、第１のセットおよび第２のセットのインペラは、機械的接続によって互いに結合される。
【００１４】
この種の軸流圧縮機は、大流量圧縮機であり、以後「大流量軸流圧縮機」とも呼ばれる。
【００１５】
上記「実質的に軸方向」とは、圧縮機軸の方向または圧縮流路に実質的に接する方向に平行な方向であり、圧縮流路は、その圧縮中の流体の流れによって画定される経路である。
【００１６】
そのようなＬＮＧプラントは、たとえば、３サイクルの純冷媒の液化技術または複数サイクルの純冷媒と混合冷媒の液化技術を有利に実施することができる。
【００１７】
本明細書に組み込まれ本明細書の不可欠な部分を構成する添付の図面は、本発明の例示的な実施形態を示し、発明を実施するための形態と共に、これらの実施形態を説明する。図面の説明は、以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】圧縮トレインの第１の実施形態の概略図である。
【図２】圧縮トレインの第２の実施形態の概略図である。
【図３】図１の圧縮トレインの構成要素であり得る圧縮機の第１の実施形態の概略図である。
【図４】図２の圧縮トレインの構成要素であり得る圧縮機の第２の実施形態の概略図である。
【図５】ＬＮＧプラントの第１の実施形態の概略図である。
【図６】ＬＮＧプラントの第２の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下の例示的な実施形態の説明は、添付の図面を参照する。
【００２０】
以下の説明は、本発明を限定するものではない。代わりに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
【００２１】
「一実施形態」または「実施形態」に対する明細書全体での参照は、実施形態に関連して記載されている特定の特徴、構造、または特性が、開示されている主題の少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味する。したがって、明細書全体の様々な場所における句「一実施形態では」または「実施形態では」の出現は、必ずしも同一の実施形態を参照していない。さらに、特定の特徴、構造または特性は、１つまたは複数の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせられてもよい。
【００２２】
以下（およびその数学的意味に従って）、用語「セット」は、１つまたは複数のアイテムのグループを意味する。
【００２３】
図１は、エンジン１１０と、エンジン１１０によって駆動される圧縮機１３０とを含む圧縮トレイン１００を示す。圧縮機１３０は軸流（すなわち、軸方向流）圧縮機であり、少なくとも第１のセットの軸方向圧縮段（すなわち、１つまたは複数の段）と、第１のセットの軸方向圧縮段の下流に配置された少なくとも第２のセットの軸方向圧縮段（すなわち、１つまたは複数の段）とを含む。図３の実施形態によれば、第１のセットは、２つの段３１１および３１２を含むが、１からたとえば２０の任意の数の段が適切である。図３の実施形態によれば、第２のセットは、３つの段３２１および３２２および３２３を含むが、１からたとえば２０の任意の数の段が適切である。少なくとも第１のセットおよび第２のセットの軸方向圧縮段は、１つのケース３００内に収容され、典型的には、段のすべてのセットがこのケース内に収容される。圧縮機１３０は、
これらの段の上流に直接（すなわち、その間に何もない）配置され得る、第１のセットの軸方向圧縮段の上流に配置された圧縮対象の流体（図１に１３１で示す）を受け入れるための１つの主入口３０１と、
これらの段の下流に直接（すなわち、その間に何もない）配置され得る、第２のセットの軸方向圧縮段の下流に配置された圧縮された流体（図１に１３２で示す）を提供するための１つの主出口３０２と、
第１のセットの軸方向圧縮段の下流および第２のセットの軸方向圧縮段の上流に配置された少なくとも１つの補助入口および／または少なくとも１つの出口とを含み、図３の実施形態によれば、段３１１，３１２の下流に直接および段３２１および３２２および３２３の上流に直接配置される１つの補助入口３０３のみが存在する。
【００２４】
第１のセットおよび第２のセットの軸方向圧縮段は、同じタイプの作動流体または異なるタイプの作動流体を圧縮するように配置されてもよい。
【００２５】
たとえば、作動流体のタイプが同じである場合、第１のセットの軸方向圧縮段は、作動流体の第１の流れ（たとえば、図３の矢印３０１参照）を処理し、第２のセットの軸方向圧縮段は、第１のセットの段によって処理された後の作動流体の第１の流れ（たとえば、図３の矢印３０４参照）、および補助入口（たとえば、図３の矢印３０３参照）に入る作動流体の第２の流れ（たとえば、図３の矢印３０３Ｃ参照）を処理する。
【００２６】
たとえば、作動流体のタイプが異なる場合、第１の作動流体は、主入口（たとえば、図３の入口３０１）に入り、補助出口（図３は補助出口を示さない）から出て、第２の作動流体は、補助入口（たとえば、図３の入口３０３）に入り、主出口（たとえば、図３の出口３０２）から出る。
【００２７】
図３の実施形態では、主入口３０１は、圧縮されるべき第１の流体の流れを受け入れるために使用され、補助入口３０３は、圧縮されるべき第２の流体の流れを受け入れるために使用され、補助入口３０３は、外側３０３Ａに実質的に半径方向に（または完全に）配向され、内側３０３Ｃに実質的に（または完全に）軸方向に配向される流体の流れの噴射を行い、段３１１および３１２によって既に部分的に圧縮され、軸方向（３０４）に流れる第１の流体の流れおよびまだ圧縮されておらず、軸方向（３０３Ｃ）に流れる第２の流体の流れは、段３２１および３２２および３２３によって合流して圧縮され、第２の流体の流れは、外側３０３Ａから内側３０３Ｃへの中間経路３０３Ｂに沿って半径方向から軸方向に方向転換、すなわち曲げられる。
【００２８】
セットの軸方向圧縮段は、２つよりも多く、たとえば３つまたは４つであってもよい。
【００２９】
１つまたは複数の補助入口が、存在してもよい。
【００３０】
１つまたは複数の補助出口が、存在してもよい。
【００３１】
上記で定義した軸流圧縮機の構成によれば、機械は非常にコンパクトになり、２つ以上の流体の流れを処理するためには１つのケーシングしか必要とされない。
【００３２】
さらに、圧縮機によって処理された作動流体の主流中の作動流体の１つまたは複数の側流の軸方向噴射は、圧縮機の全体的な効率を高めることができる。
【００３３】
軸流圧縮機は、同じ条件で他のタイプの圧縮機より多い流量を処理することができる圧縮機の一種である。
【００３４】
一般に、軸流圧縮機は、遠心圧縮機より効率的であるため、同じ出力でより多くの流体、すなわちより多くの流体流量を圧縮することができる。したがって、生成される液化天然ガスの量がプロパンの流量に直接比例するので、プロパンに軸流圧縮機を使用することが有利である。
【００３５】
一般に、軸流圧縮機は、同じ出力で遠心圧縮機より小さい。したがって、プラント、特にＬＮＧプラントにおける圧縮機のサイズおよび／または数が減少するので、プロパンに軸流圧縮機を使用することが有利である。
【００３６】
補助入口および／または補助出口は、圧縮機により順応性を持たせることができ、圧縮機が使用されるプロセスに機械の動作条件を適合させることができる。たとえば、補助入口および補助出口は、圧縮機から作動流体を抽出し、再噴射する前にそれを冷却するために使用されてもよい。
【００３７】
エンジン１１０は、電気モータまたは蒸気タービンもしくはガスタービン、特に航空転用ガスタービンであってもよい。主エンジンに加えて、圧縮トレインの（特にＬＮＧプラントの）シャフトに接続され、圧縮機によって吸収された出力が一定の閾値を超えたときに主エンジンを助ける補助エンジンが存在してもよいことに留意されたい。そのような補助エンジンは、「ヘルパー」と呼ばれることもある。
【００３８】
エンジン１１０および圧縮機１３０は、図１に示すように、直接またはギアトレイン１２０（通常はギアボックスの一部である）によって接続することができる。
【００３９】
図１（および図３）に示されたものと同一または類似のトレインは、圧縮されたプロパンを得るように配置される場合に特に有利である。たとえば、これは３つの純冷媒の３サイクルによる液化技術（たとえば、「ＣＰＯＣ」）を実施するＬＮＧプラント、１つの純冷媒と１つの混合冷媒の２サイクルによる液化技術（たとえば、「ＡＰＣＩ」）を実施するＬＮＧプラント、および２つの純冷媒と１つの混合冷媒の３サイクルによる液化技術（たとえば、「ＡＰ−Ｘ」）を実施するＬＮＧプラントの場合である。
【００４０】
図２は、エンジン２１０と、エンジン２１０によって駆動される高圧縮比圧縮機２３０とを含む圧縮トレイン２００を示す。高圧縮比圧縮機２３０は、遠心（すなわち、遠心流）圧縮機であり、第１のセットのインペラ（すなわち、１つまたは複数のインペラ）と、第１のセットのインペラの下流または上流に配置された第２のセットのインペラ（すなわち、１つまたは複数のインペラ）とを含む。図４の実施形態によれば、第１のセットは、２つのインペラ４１１および４１２を含むが、１からたとえば２０の任意の数のインペラが適切である。図４の実施形態によれば、第２のセットは、３つのインペラ４２１および４２２および４２３を含むが、１からたとえば２０の任意の数のインペラが適切である。第１のセットのインペラ４１１および４１２は、遠心式であり、シュラウドが付いていない。第２のセットのインペラ４２１および４２２および４２３は、遠心式であり、シュラウドが付いている。第１のセットおよび第２のセットの少なくともインペラ４１１および４１２ならびに４２１および４２２および４２３は、１つのケース４００内に収容される。第１のセットおよび第２のセットのインペラ４１１および４１２ならびに４２１および４２２および４２３は、機械的接続によって互いに結合される。
【００４１】
セットの軸方向圧縮段は、２つよりも多く、たとえば３つまたは４つであってもよい。
【００４２】
１つまたは複数の補助入口が、存在してもよい。
【００４３】
１つまたは複数の補助出口が、存在してもよい。
【００４４】
有利には、図４の実施形態のように、高圧縮比遠心圧縮機のインペラの少なくともいくつかが互いに積み重ねられ、Ｈｉｒｔｈ継手によって機械的に結合される。積み重ねられ結合されたインペラは、タイロッドによって共に締め付けられ、このようにして、非常に安定した信頼性のある機械的接続が達成される。各インペラは、たとえばその回転軸に通孔を有し、タイロッドが通孔を通過することができるように構成される。ロータは、インペラが積み重ねられて共に締め付けられると達成される。
【００４５】
図４の実施形態では、２つのセットのすべてのインペラ４１１，４１２，４２１，４２２，４２３が積み重ねられ、Ｈｉｒｔｈ継手４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄによって結合され、タイロッド４３０によって共に締め付けられる。
【００４６】
圧縮機２３０は、主入口４０１（図２に２３１で示す）と、主出口４０２（図２に２３２で示す）と、主入口４０１から主出口４０２への流路に沿った中間位置に少なくとも１つの補助入口および／または少なくとも１つの補助出口とを有し、図４は、いくつかの実施形態では補助入口（上向き矢印を参照）であり、いくつかの実施形態では補助出口（下向き矢印を参照）である１つの中間タップ４０３の一般的な場合を示す。
【００４７】
有利には、図４の実施形態のように、第２のセットのインペラ（４２１および４２２および４２３）は、第１のセットのインペラ（４１１および４１２）の下流にあり、第２のセットのインペラ（４２１および４２２および４２３）は、第１のセットのインペラ（４１１および４１２）より小さい直径を有する。
【００４８】
図４の実施形態によれば、第１のセットのインペラ（４１１および４１２）のインペラは、シュラウドが付いておらず、第２のセットのインペラ（４２１および４２２および４２３）より大きい直径を有する。
【００４９】
シュラウドが付いていないインペラは、シュラウドがないため、シュラウドが付いているインペラより速く回転することができ、実際には、インペラが回転すると、シュラウドは作用する遠心力によって外側に引っ張られ、一定の回転速度でシュラウドがインペラを引き抜く危険性がある。
【００５０】
上記で定義した高圧縮比遠心圧縮機のロータ構成により、圧縮機は従来の遠心圧縮機より速く回転することができ、したがってより大きい圧縮比を達成することができる。
【００５１】
シュラウドが付いていないインペラおよびシュラウドが付いているインペラは、互いの間で交互に配置されてもよいことに留意されたい。これは、特に、１つまたは複数の補助入口および／または出口が存在する場合に起こる。
【００５２】
エンジン２１０は、電気モータまたは蒸気タービンもしくはガスタービン、特に航空転用ガスタービンであってもよい。主エンジンに加えて、圧縮トレインの（特にＬＮＧプラントの）シャフトに接続され、圧縮機によって吸収された出力が一定の閾値を超えたときに主エンジンを助ける補助エンジンが存在してもよいことに留意されたい。そのような補助エンジンは、「ヘルパー」と呼ばれることもある。
【００５３】
エンジン２１０および圧縮機２３０は、図１に示すように、直接またはギアトレイン１２０（通常はギアボックスの一部である）によって接続することができる。
【００５４】
図２（および図４）に示されたものと同一または類似の遠心圧縮機は、非常に速く回転することができ、したがって非常に高い圧縮比に達することができる。したがって、別個のケースの２つ以上の従来の遠心圧縮機を、単一の（および小型の）ケースの単一の革新的な遠心圧縮機に代えることができる。
【００５５】
さらに、インペラの高い回転速度により、高い流量係数を得ることができる。
【００５６】
図２（および図４）に示されたものと同一または類似のトレインは、圧縮されたメタンを得るように配置される場合に特に有利である。たとえば、これは３つの純冷媒の３サイクルによる液化技術（たとえば、「ＣＰＯＣ」）を実施するＬＮＧプラントの場合である。
【００５７】
図２（および図４）に示されたものと同一または類似のトレインは、圧縮された混合冷媒を得るように配置される場合に特に有利である。たとえば、これは１つの純冷媒と１つの混合冷媒の２サイクルによる液化技術（たとえば、「ＡＰＣＩ」）を実施するＬＮＧプラント、および２つの純冷媒と１つの混合冷媒の３サイクルによる液化技術（たとえば、「ＡＰ−Ｘ」）を実施するＬＮＧプラントの場合である。
【００５８】
図２（および図４）に示されたものと同一または類似のトレインは、圧縮された窒素を得るように配置される場合に特に有利である。たとえば、これは２つの純冷媒と１つの混合冷媒の３サイクルによる液化技術（たとえば、「ＡＰ−Ｘ」）を実施するＬＮＧプラントの場合である。
【００５９】
図１（および図３）に示されたものと同一または類似の１つまたは複数のトレインおよび／または図２（および図４）に示されたものと同一または類似の１つまたは複数のトレインが、ＬＮＧプラントに含まれてもよい。
【００６０】
そのようなトレインをそのような圧縮機と使用することにより、より少ない空間および／またはより少ないフットプリントにおいて、より少ない数の機械でより高いＬＮＧ生産量を得ることができる。
【００６１】
２つ以上のケースの代わりに１つのケースのみを有することは、
設置およびメンテナンスを簡略化し、
メンテナンス時間を短縮し、
信頼性を高め（構成要素の削減および故障の可能性の低減）、
機械のフットプリントおよび重量を縮小し、
ガス漏れを低減し、
潤滑油システムの複雑さおよびサイズを低減する、という多くの観点から有利であることに留意されたい。
【００６２】
図５および図６は、ＬＮＧプラントのＬＮＧ液化ライン５００および６００の実施形態を示す。符号５０１および６０１は、気体天然ガス入口を示し、符号５０２および６０２は、液化天然ガス出口を示す。符号５４０および６４０は、天然ガスを処理し、冷却して液化するラインの機器を示す。ラインの他の構成要素は、そのような機器に加圧された冷媒ガスを供給する。
【００６３】
たとえば、機器５４０は、２サイクルの純冷媒と混合冷媒の液化技術（たとえば、「ＡＰＣＩ」）を実施し、したがって、加圧されたプロパンおよび加圧された混合冷媒を使用する。
【００６４】
たとえば、機器６４０は、３サイクルの純冷媒の液化技術（たとえば、「ＣＰＯＣ」）を実施し、したがって、加圧されたプロパン、加圧されたメタンおよび加圧されたエタンまたはエチレンを使用する。
【００６５】
図５のＬＮＧ液化ラインには、プロパンを少なくとも２つの異なる低圧から高圧に圧縮するための単一のケースに（図には示されていないエンジンによって駆動される）少なくとも１つの大流量軸流圧縮機５１０が存在する。低圧プロパン入口は、典型的には、２つまたは３つまたは４つとすることができる。
【００６６】
図５のＬＮＧ液化ラインには、混合冷媒を少なくとも２つの異なる低圧から少なくとも２つの高圧に圧縮するための単一のケースに（図には示されていないエンジンによって駆動される）少なくとも１つの高圧縮比遠心圧縮機５２０が存在する。圧縮機５２０は、圧縮機５２０の対応する補助入口および対応する補助出口によってインタークーラー５５０に流体接続され、中間冷却ステップを行う。そのようなＬＮＧ液化ラインには、たとえば２つまたは３つの、２つ以上の中間冷却ステップが存在し得る。
【００６７】
図５のＬＮＧ液化ラインには、窒素を低圧から高圧に圧縮するための単一のケースに（図には示されていないエンジンによって駆動される）少なくとも１つの圧縮機（図示せず）が存在し得る。
【００６８】
図６のＬＮＧ液化ラインには、プロパンを少なくとも２つの異なる低圧から高圧に圧縮するための単一のケースに（図には示されていないエンジンによって駆動される）少なくとも１つの大流量軸流圧縮機６１０が存在する。低圧プロパン入口は、典型的には、２つまたは３つまたは４つとすることができる。
【００６９】
図６のＬＮＧ液化ラインには、メタンを少なくとも２つの異なる低圧から高圧に圧縮するための単一のケースに（図には示されていないエンジンによって駆動される）少なくとも１つの高圧縮比遠心圧縮機６２０が存在する。低圧メタン入口は、典型的には、２つまたは３つまたは４つとすることができる。
【００７０】
図６のＬＮＧ液化ラインには、エタンまたはエチレンを少なくとも２つの異なる低圧から高圧に圧縮するための単一のケースに（図には示されていないエンジンによって駆動される）少なくとも１つの圧縮機６３０が存在する。低圧エタンまたはエチレン入口は、典型的には、２つまたは３つまたは４つとすることができる。
【００７１】
使用されるエンジンの出力および使用される圧縮機の出力に応じて、単一のエンジンが１つまたは複数の圧縮機を駆動することができることに留意されたい。
【００７２】
単一のエンジンがたとえば２つの圧縮機を駆動する場合、２つの異なる速度で２つの圧縮機を回転させるためにギアトレイン（通常はギアボックスの一部である）を使用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１００  圧縮トレイン
１１０  エンジン
１２０  ギアトレイン
１３０  圧縮機
１３１  圧縮対象の流体
１３２  圧縮された流体
２００  さらなる圧縮トレイン
２１０  さらなるエンジン
２３０  さらなる圧縮機、高圧縮比圧縮機
２３１  主入口
２３２  主出口
３００  ケース
３０１  主入口
３０２  主出口
３０３  補助入口
３０３Ａ  外側
３０３Ｂ  中間経路
３０３Ｃ  作動流体の第２の流れ、内側
３０４  作動流体の第１の流れ、軸方向
３１１  第１のセットの軸方向圧縮段
３１２  第１のセットの軸方向圧縮段
３２１  第２のセットの軸方向圧縮段
３２２  第２のセットの軸方向圧縮段
３２３  第２のセットの軸方向圧縮段
４００  ケース
４０１  主入口
４０２  主出口
４０３  中間タップ
４１１  第１のセットのインペラ
４１２  第１のセットのインペラ
４２１  第２のセットのインペラ
４２２  第２のセットのインペラ
４２３  第２のセットのインペラ
４３０  タイロッド、機械的接続
４４０Ａ  Ｈｉｒｔｈ継手、機械的接続
４４０Ｂ  Ｈｉｒｔｈ継手、機械的接続
４４０Ｃ  Ｈｉｒｔｈ継手、機械的接続
４４０Ｄ  Ｈｉｒｔｈ継手、機械的接続
５００  ＬＮＧ液化ライン
５０１  気体天然ガス入口
５０２  液化天然ガス出口
５１０  大流量軸流圧縮機、第１の圧縮トレイン
５２０  高圧縮比遠心圧縮機、第２の圧縮トレイン
５４０  機器
５５０  インタークーラー
６００  ＬＮＧ液化ライン
６０１  気体天然ガス入口
６０２  液化天然ガス出口
６１０  大流量軸流圧縮機、第１の圧縮トレイン
６２０  高圧縮比遠心圧縮機、第２の圧縮トレイン
６３０  圧縮機、第３の圧縮トレイン
６４０  機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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